球形表面富锰Mn_(x)Co_(3-x)O_(4-η)尖晶石型催化剂选择性催化还原NO_(x)研究

采用共沉淀法制备了高比表面积的Mn_(x)Co_(3-x)O_(4)球形催化剂,研究了NH3选择性催化还原NOx性能。Mn-Co金属氧化物具有尖晶石结构,随着Co含量的增加,晶体结构由四方相转变为立方相。高浓度的表面活性氧物种和变价元素的强有效电子转移(Co^(3+)+Mn^(3+)↔Co^(2+)+Mn^(4+))有利于提高Mn_(x)Co_(3-x)O_(4)(x=1.0、1.5、2.0)尖晶型石催化剂的氧化还原能力,催化剂表面的Mn富集作用形成了氧缺陷结构和丰富的表面活性位点,进一步促进SCR脱硝反应,呈现出优异的催化性能。COtet(CoMn)octO_(4)晶体结构中,Mn离子(Mn^(3+)和Mn^(4+),以三价锰为主)和部分Co离子被配置到八面体中心,这些物种作为活性位点存在着较强的电子转移交互作用,该构型对促进低温脱硝活性和保护活性位点耐受SO_(2)毒害具有重要的意义。Mn-Co尖晶石表面的NH_(3)-SCR脱硝反应过程主要遵循Eley-Rideal反应机理,即吸附态NH_(3)与气态NO(或NO_(2))的反应路径。随着反应温度的增加,反应生成的NH_(4)NO_(3)中间体很可能转化为NH_(4)NO_(2)物种,进而分解为N_(2),提高了催化剂的氮气选择性。